專(zhuān)利名稱：車(chē)輛用燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛用燈具，特別涉及使用了導(dǎo)光體的車(chē)輛用燈具。
背景技術(shù)：
以往，作為裝配于車(chē)輛用前照燈的示廓燈或設(shè)置在車(chē)輛后方的尾燈，已知有在棒狀的導(dǎo)光體的端部配置LED來(lái)得到線狀發(fā)光的結(jié)構(gòu)的車(chē)輛用燈具(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I、2)。
〔在先技術(shù)文獻(xiàn)〕〔專(zhuān)利文獻(xiàn)〕〔專(zhuān)利文獻(xiàn)I〕特開(kāi)2009- 146722號(hào)公報(bào)〔專(zhuān)利文獻(xiàn)2〕特開(kāi)2010- 272469號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕然而，在使用了導(dǎo)光體的車(chē)輛用燈具中，在來(lái)自LED的光入射到導(dǎo)光體時(shí)，光的一部分會(huì)在導(dǎo)光體的入射面處反射。由于該導(dǎo)光體的入射面的反射，光的利用效率降低。本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而設(shè)計(jì)的，其目的在于提供一種在使用了導(dǎo)光體的車(chē)輛用燈具中能提高光的利用效率的技術(shù)?！灿糜诮鉀Q課題的手段〕為解決上述課題，本發(fā)明一個(gè)方案的車(chē)輛用燈具包括用于裝配光源的光源裝配部，和具有入射來(lái)自光源的光的入射面的導(dǎo)光體。在入射面上形成有細(xì)微凹凸構(gòu)造。通過(guò)該方案，入射面處的反射減少，能增加從入射面進(jìn)入導(dǎo)光體內(nèi)的光。其結(jié)果，能提聞光的利用效率。細(xì)微凹凸構(gòu)造可以包含以可視光波長(zhǎng)以下的節(jié)距形成的凹部或凸部。細(xì)微凹凸構(gòu)造可以是節(jié)距為IOnm至IOOOnm的凹部或凸部。細(xì)微凹凸構(gòu)造可以包含縱橫比在I以上的凹部或凸部。入射面可以具有平面部和傾斜部，在平面部和/或傾斜部形成有細(xì)微凹凸構(gòu)造?！舶l(fā)明效果〕通過(guò)本發(fā)明，在使用了導(dǎo)光體的車(chē)輛用燈具中能提高光的利用效率。


圖I是概略性地表示本發(fā)明實(shí)施方式的車(chē)輛用燈具的圖。圖2的(a)和(b)是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的導(dǎo)光體的圖。圖3是用于表不導(dǎo)光體的入射面上的測(cè)定點(diǎn)的圖。圖4表示第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的入射面的原子力顯微鏡像。圖5是表示第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的入射面的反射率特性的圖。
圖6是表示第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的透射率特性的圖。圖7是表示第2實(shí)施例的導(dǎo)光體的入射面的反射率特性的圖。圖8是表示第2實(shí)施例的導(dǎo)光體的透射率特性的圖。圖9是切斷了第3實(shí)施例的車(chē)輛用燈具的一部分的正面圖。圖10是第3實(shí)施例的車(chē)輛用燈具的要部分解立體圖。圖11是沿圖9的III - III線的包含LED的內(nèi)透鏡的放大剖面圖。圖12是沿圖9的IV — IV線的包含LED的內(nèi)透鏡的放大剖面圖。圖13是在圖11中LED發(fā)光時(shí)所射出的光的光路圖。

圖14是在圖12中LED發(fā)光時(shí)所射出的光的光路圖。圖15是內(nèi)透鏡的導(dǎo)光凹部的放大圖。圖16是表示內(nèi)透鏡的導(dǎo)光凹部中所形成的細(xì)微凹凸構(gòu)造的原子力顯微鏡像的圖。圖17是表示第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的平面部的反射率特性的圖。圖18是表示第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的傾斜部的反射率特性的圖。圖19是表示第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的配光特性的圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I概略性地表示本發(fā)明實(shí)施方式的車(chē)輛用燈具10。本實(shí)施方式的車(chē)輛用燈具10被作為在白天點(diǎn)亮，向行人及對(duì)向車(chē)示意存在車(chē)輛的日間行車(chē)燈來(lái)使用。車(chē)輛用燈具10也可以被裝配在包含遠(yuǎn)光燈、近光燈等的組合前照燈中。車(chē)輛用燈具10具有燈體14和覆蓋燈體14的前面開(kāi)口部的透明罩12。燈體14和罩12形成燈室16，該燈室16內(nèi)設(shè)有發(fā)光單元18和導(dǎo)光體20。在圖I中，為簡(jiǎn)化圖示，圖示了筆直的棒狀的導(dǎo)光體20，但導(dǎo)光體20的形狀不作特別限定，可以根據(jù)裝配導(dǎo)光體20的燈體的形狀而采用各種各樣的形狀。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)光體20的剖面形狀為大致圓形。導(dǎo)光體20的一個(gè)端面被作為從發(fā)光單元18入射光的入射面20a。此外，導(dǎo)光體20的側(cè)面中的前面20b被形成為平面狀。另外，導(dǎo)光體20的側(cè)面中的背面20c上形成有用于使光擴(kuò)散的階梯20d。這樣形成的導(dǎo)光體20 —邊在內(nèi)部對(duì)從入射面20a入射的光導(dǎo)光,一邊從前面20b將之出射到外部。發(fā)光單元18具有向?qū)Ч怏w20的入射面20a照射光的LED22和向LED22供給電流的基板24。LED22是具有1_四方程度大小的發(fā)光部(發(fā)光芯片)的白色發(fā)光二極管，光出射面朝向?qū)Ч怏w20的入射面20a地裝配在基板24上。下面說(shuō)明如上這樣構(gòu)成的車(chē)輛用燈具10的動(dòng)作。圖I中用虛線示出了從車(chē)輛用燈具10出射的光的光路。在車(chē)輛用燈具10中，LED22被供給電流后，從LED22出射的光由入射面20a入射到導(dǎo)光體20內(nèi)。入射到導(dǎo)光體20內(nèi)的光在導(dǎo)光體20內(nèi)一邊反復(fù)反射一邊行進(jìn)。在導(dǎo)光體20內(nèi)行進(jìn)的光被背面20c所形成的階梯20d擴(kuò)散，從前面20b出射到導(dǎo)光體外。圖2的(a)和(b)是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的導(dǎo)光體20的圖。圖2的(a)表不導(dǎo)光體20的入射面20a附近。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)光體20的入射面20a是假定為平坦面的，但入射面20a的形狀不特別限定。如圖2的(a)所示，朝向?qū)Ч怏w20的入射面20a的入射光的一部分成為反射光，其余的成為入射到導(dǎo)光體20內(nèi)的透射光。如果能減少在入射面20a反射的反射光，就能增加入射到導(dǎo)光體20內(nèi)的透射光，其結(jié)果，就能增加從車(chē)輛用燈具10照射的光量。換言之，能提高車(chē)輛用燈具10的光利用效率。圖2的(b)是導(dǎo)光體20的入射面20a的放大圖。在本實(shí)施方式中，如圖2的(b)所示，導(dǎo)光體20的入射面20a上形成有細(xì)微凹凸構(gòu)造26。該細(xì)微凹凸構(gòu)造26是包含按可視光波長(zhǎng)(380nm 780nm)以下的節(jié)距P形成的凹部或凸部的納米圖案。在圖2的(b)中，凹部或凸部的節(jié)距P是一定的，但也可以在入射面20a上隨機(jī)地存在各種各樣節(jié)距P的凹部或凸部。更具體來(lái)說(shuō)，細(xì)微凹凸構(gòu)造26只要含有可視光波長(zhǎng)以下的節(jié)距P的凹部或凸部即可，在此基礎(chǔ)上可以存在比可視光波長(zhǎng)以下的節(jié)距P大的節(jié)距的凹部或凸部。例如，細(xì)微凹凸構(gòu)造26可以由節(jié)距IOnm至IOOOnm的凹部或凸部構(gòu)成。此 夕卜，細(xì)微凹凸構(gòu)造26的凹部或凸部?jī)?yōu)選其縱橫比在I以上。這里所謂縱橫比，是將凹部或凸部的高度用寬度來(lái)除后的值。通常，光從空氣中入射到折射率比空氣高的物質(zhì)中時(shí)，光的一部分會(huì)在分界面處發(fā)生反射。然而，當(dāng)在入射面20a上形成了上述那樣的細(xì)微凹凸構(gòu)造26時(shí)，光會(huì)變得難以識(shí)別分界面，因而反射光減少，透射光増加。因此，通過(guò)采用在入射面20a上形成有細(xì)微凹凸構(gòu)造26的導(dǎo)光體20，能實(shí)現(xiàn)提高了光利用效率的車(chē)輛用燈具10。作為導(dǎo)光體20的材料，例如可以采用丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂或聚碳酸酯等針對(duì)可視光透明的樹(shù)脂。通過(guò)注塑成型來(lái)形成導(dǎo)光體20的情況下，細(xì)微凹凸構(gòu)造26可以通過(guò)使用表面形成有納米級(jí)(nano order)的細(xì)微凹凸構(gòu)造的模具來(lái)形成。細(xì)微凹凸構(gòu)造26的形成方法不特別限定，例如也可以通過(guò)蝕刻等方法在入射面20a上形成細(xì)微凹凸構(gòu)造26。接下來(lái)說(shuō)明本發(fā)明人所試制的導(dǎo)光體的實(shí)施例。圖3是用于表示導(dǎo)光體20的入射面20a上的測(cè)定點(diǎn)的圖。圖3中圖示了以下要說(shuō)明的反射率特性的測(cè)定點(diǎn)(入射面20a的中央部)。圖4表示第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的入射面的原子力顯微鏡(AFM :Atomic ForceMicroscope)像。第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的成形條件是，樹(shù)脂丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、模具溫度110°C、樹(shù)脂溫度260°C、保壓120MPa、冷卻時(shí)間300s。圖4是圖3所示的測(cè)定點(diǎn)處的AFM像。圖5表示第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的入射面的反射率特性。在此，針對(duì)圖3所示的測(cè)定點(diǎn)，使用分光測(cè)定器測(cè)定了其反射率。在圖5中，縱軸是反射率(％)，橫軸是波長(zhǎng)(nm)。圖5中除本實(shí)施例的導(dǎo)光體的反射率特性外，還作為比較例而圖示有未在入射面形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的導(dǎo)光體的反射率特性(標(biāo)號(hào)Ref)。如圖5所示，在未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的導(dǎo)光體中，在380nm 780nm的可視光波長(zhǎng)全范圍內(nèi)反射率為約4%。而在第I實(shí)施例的導(dǎo)光體中，在可視光波長(zhǎng)全范圍內(nèi)反射率在2%以下。由此可知，通過(guò)在采用丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的導(dǎo)光體的入射面上形成細(xì)微凹凸構(gòu)造，能降低入射面的反射率。圖6表示第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的透射率特性。在圖6中，縱軸是透射率(％)，橫軸是波長(zhǎng)(nm)。圖6所示的透射率特性表示照射到導(dǎo)光體的入射面上的光中有百分之多少的光透射過(guò)導(dǎo)光體的入射面。圖6中除本第I實(shí)施例的導(dǎo)光體的透射率特性外，還作為比較例而圖示有未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的導(dǎo)光體的透射率特性(標(biāo)號(hào)Ref)。由圖6可知，本第I實(shí)施例的導(dǎo)光體與比較例的導(dǎo)光體相比，在可視光波長(zhǎng)的較廣范圍內(nèi)都能達(dá)到較高的透射率。由于更多的光入射到導(dǎo)光體內(nèi)，能增加從車(chē)輛用燈具照射的光量。接下來(lái)表示第2實(shí)施例的導(dǎo)光體。第2實(shí)施例的導(dǎo)光體的成形條件是，樹(shù)脂聚碳酸酯、模具溫度120°C、樹(shù)脂溫度280°C、保壓160MPa、冷卻時(shí)間100s。圖7表示第2實(shí)施例的導(dǎo)光體的入射面的反射率特性。在此，針對(duì)圖3所示的測(cè)定點(diǎn)，使用分光測(cè)定器測(cè)定了反射率。在圖7中，縱軸是反射率(％)，橫軸是波長(zhǎng)(nm)。如圖7所示，在本第2實(shí)施例的導(dǎo)光體中，可視光波長(zhǎng)全范圍內(nèi)反射率都在2%以下。由此可知，通過(guò)在采用了聚碳酸酯的導(dǎo)光體的入射面上形成細(xì)微凹凸構(gòu)造，能夠降低入射面的反射率。

圖8表示第2實(shí)施例的導(dǎo)光體的透射率特性。在圖8中，縱軸是透射率(％)，橫軸是波長(zhǎng)(nm)。圖8中除本第2實(shí)施例的導(dǎo)光體的透射率特性外，還作為比較例圖示了未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的導(dǎo)光體的透射率特性(標(biāo)號(hào)Ref)。由圖8可知，在本第2實(shí)施例的導(dǎo)光體中，與比較例的導(dǎo)光體相比，能在可視光波長(zhǎng)的較廣范圍內(nèi)達(dá)到較高的透射率。通過(guò)使更多的光入射到導(dǎo)光體內(nèi)，能增加從車(chē)輛用燈具照射的光量。圖9是切斷本發(fā)明第3實(shí)施例的車(chē)輛用燈具的一部分后的正面圖。此外，圖10是本發(fā)明第3實(shí)施例的車(chē)輛用燈具的要部分解立體圖。圖9所示的車(chē)輛用燈具30被用作車(chē)輛右側(cè)的尾燈兼剎車(chē)燈。車(chē)輛用燈具30可以被裝配到包含倒車(chē)燈、轉(zhuǎn)向指示燈等的后方組合燈中。另外，圖9所示的車(chē)輛用燈具30也可以被裝配到日間行車(chē)燈、示廓燈等各種燈中。車(chē)輛用燈具30被裝配在由矩形容器狀的燈體31和安裝在該燈體31的前面開(kāi)口處的外透鏡32構(gòu)成的燈室內(nèi)。車(chē)輛用燈具30如圖10的要部分解立體圖所示那樣，由將多個(gè)LED33排列裝配于電路基板34的光源部35、和由透光部件形成的復(fù)合內(nèi)透鏡39構(gòu)成，其中該復(fù)合內(nèi)透鏡39是介由平板部38而使配置在光源部35的前面?zhèn)鹊亩鄠€(gè)內(nèi)透鏡36、37一體化了的復(fù)合透鏡。并且，該車(chē)輛用燈具30被構(gòu)成為使從LED33射出的光入射到復(fù)合內(nèi)透鏡39中，在該復(fù)合內(nèi)透鏡39內(nèi)折射或者發(fā)生內(nèi)面反射而在復(fù)合內(nèi)透鏡39內(nèi)導(dǎo)光后，以所需要的配光特性出射。另外，光源部35被構(gòu)成為其發(fā)光強(qiáng)度隨著施加于多個(gè)LED33的電流的切換而變化，在以低發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光時(shí)作為尾燈而發(fā)揮功能，在以高發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光時(shí)作為剎車(chē)燈而發(fā)揮功能。圖11是沿圖9的III 一 III線的包含LED的內(nèi)透鏡的放大剖面圖，圖12是沿圖9的IV - IV線的同情況的放大剖面圖。另外，圖13和圖14分別是在圖11、圖12中LED發(fā)光時(shí)所射出的光的光路圖。在這些圖中，LED33是將LED芯片211安裝于基座212表面，并用半球型的密封樹(shù)脂213覆蓋的結(jié)構(gòu)，隨著通過(guò)設(shè)于基座212上的電極214流過(guò)電流，LED芯片211發(fā)光，光通過(guò)密封樹(shù)脂213后以所需要的特性射出。通過(guò)控制流過(guò)的電流，能夠使發(fā)光強(qiáng)度切換為低發(fā)光強(qiáng)度和高發(fā)光強(qiáng)度。另外，在本第3實(shí)施例中，將四個(gè)LED33網(wǎng)眼狀地排列裝配于電路基板34，復(fù)合內(nèi)透鏡39被構(gòu)成為與這四個(gè)LED33分別對(duì)應(yīng)地上下左右配置四個(gè)內(nèi)透鏡36、37的一體化的復(fù)合型透鏡。下面詳細(xì)說(shuō)明復(fù)合內(nèi)透鏡39的構(gòu)成。在四個(gè)內(nèi)透鏡36、37中，被上下配置的相同標(biāo)號(hào)的內(nèi)透鏡36或37是相同的結(jié)構(gòu)，但左右配置的內(nèi)透鏡36和37在一部分構(gòu)成上有所不同。首先，參照?qǐng)D11和圖13說(shuō)明內(nèi)透鏡36的構(gòu)成。內(nèi)透鏡36被形成為大致碗狀，其中心軸成為車(chē)輛用燈具30的光軸0x，并且與LED33的光軸相一致。在包含內(nèi)透鏡36的光軸Ox的底面上，形成有凹設(shè)成后述形狀的導(dǎo)光凹部40，LED33被配置在該導(dǎo)光凹部40內(nèi)，從LED33射出的光從該導(dǎo)光凹部40的內(nèi)面被導(dǎo)光入內(nèi)透鏡36內(nèi)。在本第3實(shí)施例中，導(dǎo)光凹部40由平面部40a和傾斜部40b構(gòu)成。平面部40a被形成為幾乎與光軸Ox相垂直的平面。傾斜部40b是導(dǎo)光凹部40的內(nèi)周面，被形成為相對(duì)于光軸Ox傾斜的面。更具體來(lái)說(shuō),傾斜部40b被構(gòu)成為使曲率半徑略大于以LED33的發(fā)光點(diǎn)為焦點(diǎn)的凸面的曲線沿圓周方向包圍一圈而成的曲面。由此，從LED33出射的光中投射到平面部40a的光就在該平面部40a發(fā)生折射而被導(dǎo)光至內(nèi)透鏡36內(nèi)，而投射到傾斜部40b的光在同樣發(fā)生折射時(shí)成為擴(kuò)散程度被抑制了的光線，在此是成為接近平行的光線，如 此被導(dǎo)光向內(nèi)透鏡36的周側(cè)面。內(nèi)透鏡36的內(nèi)底面41a與導(dǎo)光凹部40的平面部40a相對(duì)應(yīng)地被形成為幾乎垂直于光軸Ox的平面，入射到導(dǎo)光凹部40的平面部40a而被導(dǎo)光到內(nèi)透鏡36內(nèi)的光在內(nèi)底面41a發(fā)生若干折射而透射過(guò)內(nèi)透鏡36，在相對(duì)于光軸Ox上下大致20°的范圍內(nèi)朝前方射出光進(jìn)行照射，由此構(gòu)成中心前方照射區(qū)域Ao。內(nèi)透鏡36的中心前方照射區(qū)域Ao周?chē)闹苓叢课谎毓廨SOx方向被劃分成兩個(gè)區(qū)域，位于底面?zhèn)鹊闹苓叢课槐粯?gòu)成為中間帶前方照射區(qū)域Al。在該中間帶前方照射區(qū)域Al中，外周面41b被構(gòu)成為使LED33的發(fā)光光向光軸Ox方向(前方方向)反射的大致拋物面，將從導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b入射而導(dǎo)光來(lái)的光的一部分反射成沿光軸Ox前行的平行光。另外，中間帶前方照射區(qū)域Al的內(nèi)周面41c被構(gòu)成為以LED33的發(fā)光點(diǎn)為頂點(diǎn)的圓錐面，并且其前側(cè)端面34d被形成為剖面為朝光軸Ox凸的凸球面、以光軸Ox為中心的圓環(huán)面，使在外周面41b反射的平行光集光地折射，在相對(duì)于光軸Ox左右各大致20°的范圍內(nèi)朝前方出射。比中間帶前方照射區(qū)域Al更靠周邊的部位從正面來(lái)看沿圓周方向被劃分成上下左右四個(gè)部位，上下周邊部位A2和左右周邊部位A3的剖面形狀不同。上下周邊部位A2是相對(duì)于光軸Ox對(duì)稱的形狀，被構(gòu)成為周邊前方照射區(qū)域。在該周邊前方照射區(qū)域A2中，夕卜周面42a同中間帶前方照射區(qū)域Al的外周面41b —樣被構(gòu)成為以LED33的發(fā)光點(diǎn)為焦點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)拋物面，將從導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b入射而導(dǎo)光來(lái)的光的一部分反射成沿光軸Ox的平行光。另一方面，內(nèi)周面42b與中心前方照射區(qū)域Ao的凸球面41d相鄰，被形成為以LED33為頂點(diǎn)的圓錐面，并且與之相連的區(qū)域被形成為平行于光軸的圓筒面42c。此外，上下周邊部位A2的開(kāi)口端面被形成為朝光軸Ox凸的凸球面42d，使在外周面42a反射后的平行光集光地折射，向沿光軸Ox的方向射出。以上結(jié)構(gòu)對(duì)于內(nèi)透鏡37也是一樣的，故賦予相同標(biāo)號(hào)而省略其說(shuō)明。另一方面，在內(nèi)透鏡36中，如圖12和圖14所示那樣，左右周邊部位A3被構(gòu)成為側(cè)方照射區(qū)域。該側(cè)方照射區(qū)域A3的外周面42a的結(jié)構(gòu)同上下的周邊前方照射區(qū)域A2是一樣的。即，被構(gòu)成為使LED33的發(fā)光光朝光軸Ox方向(前方方向)反射的大致拋物面，將從導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b入射而導(dǎo)光來(lái)的光的一部分反射成沿光軸Ox的平行光。另夕卜，傾斜部40b的結(jié)構(gòu)也同上下的周邊前方照射區(qū)域A2是一樣的。另一方面，側(cè)方照射區(qū)域A3在右周邊部位和左周邊部位結(jié)構(gòu)不同。右周邊部位被構(gòu)成為第I側(cè)方照射區(qū)域A3R1，由平行于光軸Ox的內(nèi)周面42e和使所需曲率半徑的凸面沿圓周方向包圍而成的形狀的凸型反射面42f構(gòu)成，該凸型反射面42f使在外周面42a反射后的平行光在相對(duì)于光軸Ox大致45度至90度的范圍內(nèi)朝右側(cè)集光地反射。另外，左周邊部位被構(gòu)成為第2側(cè)方照射區(qū)域A3R2，開(kāi)口邊緣部?jī)?nèi)面為使所需曲率半徑的凸面沿圓周方向包圍而成的形狀，被構(gòu)成為使在外周面42a反射后的平行光朝左側(cè)集光地反射的凸型反射面42g。并且，在該內(nèi)透鏡36的左側(cè)的開(kāi)口邊緣部和與此相鄰的被配置在左側(cè)的內(nèi)透鏡37的開(kāi)口邊緣部之間確保微小尺寸的間隙43，該間隙43內(nèi)側(cè)的開(kāi)口邊緣部外面43a被形成為大致平行于光軸Ox的圓筒面，使在凸型反射面42g反射后的光在相對(duì)于光軸Ox大致15°至55°的范圍內(nèi)朝左側(cè)折射射出。此外，關(guān)于內(nèi)透鏡37，與內(nèi)透鏡36相比中心前方照射區(qū)域Ao、中間帶前方照射區(qū)域Al、以及配置在其周?chē)舷碌闹苓吳胺秸丈鋮^(qū)域A2的構(gòu)成都與內(nèi)透鏡36相同，故對(duì)等同 的部分賦予相同標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明，下面說(shuō)明與內(nèi)透鏡36結(jié)構(gòu)不同的左右周邊部位的結(jié)構(gòu)。在圖12和圖14中，在內(nèi)透鏡37的作為第I側(cè)方照射區(qū)域A3L1的左周邊部位，外周面42a同內(nèi)透鏡36 —樣被構(gòu)成為使LED33的發(fā)光光朝光軸Ox方向(前方方向)反射的大致拋物面，內(nèi)周面42e由平行于光軸的圓筒面形成，將從導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b入射而導(dǎo)光來(lái)的光的一部分反射成沿光軸Ox的平行光。此外，開(kāi)口邊緣部外側(cè)的凸型反射面42h被形成為所需曲率半徑的凸面，使在外周面42a反射后的平行光在相對(duì)于光軸Ox大致45度至90度的范圍內(nèi)朝右側(cè)集光地反射。右周邊部位的第2側(cè)方照射區(qū)域A3L2是與內(nèi)透鏡36的第2側(cè)方照射區(qū)域A3R2呈線對(duì)稱的形狀，被形成為所需曲率半徑的凸面，構(gòu)成使在外周面42a反射的平行光相對(duì)于光軸Ox向右側(cè)集光地發(fā)生反射的凸型反射面42g。在該內(nèi)透鏡37中，與相鄰的內(nèi)透鏡36之間所確保的微小尺寸的間隙43內(nèi)側(cè)的開(kāi)口邊緣部外面43a也被形成為大致平行于光軸的圓筒面，使得在凸型反射面42h反射的光在相對(duì)于光軸0x15°至55°的范圍內(nèi)朝右側(cè)折射射出。在這樣構(gòu)成的車(chē)輛用燈具30中，如圖13和圖14所示，從LED33出射的光中、面向相對(duì)于光軸Ox上下大致20°、左右大致30°范圍內(nèi)的光在內(nèi)透鏡36、37的導(dǎo)光凹部40的平面部40a處發(fā)生若干折射后而在內(nèi)透鏡36、37內(nèi)導(dǎo)光,又在內(nèi)透鏡36、37的內(nèi)底面41a發(fā)生若干折射后射出。因此，基于內(nèi)透鏡36、37的中心前方照射區(qū)域Ao而在包含光軸Ox的區(qū)域中、在相對(duì)于光軸Ox左右大致30°的角度范圍內(nèi)照射燈的前方、即車(chē)輛的后方。此外，從LED33出射的光中、以比相對(duì)于光軸Ox上下大致20°、左右大致30°更大的角度出射的光在內(nèi)透鏡36、37的導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b處以直行狀態(tài)被導(dǎo)入內(nèi)透鏡36、37。然后，由于中間帶前方照射區(qū)域Al的外周面41b的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀而被反射成沿光軸Ox的平行光地在內(nèi)透鏡36、37內(nèi)導(dǎo)光。所導(dǎo)光的光在凸球面41d處以被集光了的狀態(tài)朝沿光軸Ox的方向出射。所出射的光在凸球面41d前方的臨近位置被暫時(shí)集光，但之后成為擴(kuò)散的狀態(tài)，朝車(chē)輛后方以光軸Ox為中心在相對(duì)于光軸Ox上下方向20°、左右方向30°的楕圓狀的范圍內(nèi)照射。另外，在內(nèi)透鏡36、37的各自上下的周邊前方照射區(qū)域A2中，從內(nèi)透鏡36、37的導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b導(dǎo)入內(nèi)透鏡36、37的光因該周邊前方照射區(qū)域A2的外周面42a的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀而被反射成沿光軸Ox的平行光后，在內(nèi)透鏡36、37內(nèi)被導(dǎo)光，并以在形成于開(kāi)口端面的凸球面42d處被集光了的狀態(tài)向沿光軸Ox的方向出射。所出射的光在凸球面42d前方的臨近位置被暫時(shí)集光,之后成為擴(kuò)散的狀態(tài),朝車(chē)輛后方在相對(duì)于光軸Ox左右大致30°的范圍內(nèi)照射。另一方面，在內(nèi)透鏡36、37左右各周邊部位所構(gòu)成的側(cè)方照射區(qū)域A3，從內(nèi)透鏡36,37的導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b導(dǎo)入內(nèi)透鏡36、37的光因該側(cè)方照射區(qū)域A3的外周面42a的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀而被反射成沿光軸Ox的平行光地在內(nèi)透鏡36、37內(nèi)導(dǎo)光。在配置于右側(cè)的內(nèi)透鏡36中，在被構(gòu)成為第I側(cè)方照射區(qū)域A3R1的右周邊部位，在外周面42a被反射后的光在形成于開(kāi)口邊緣部?jī)?nèi)面的凸型反射面42f處被在相對(duì)于光軸Ox大致45°至90°的范圍內(nèi)朝右側(cè)全反射。該反射后光被暫時(shí)集光，但之后作為擴(kuò)散光而出射向車(chē)輛的右方向。在被構(gòu)成為第2側(cè)方照射區(qū)域A3R2的左周邊部位，在外周面42a被反射后的光在凸型反射面42g又被反射，然后在開(kāi)口邊緣部外面43a發(fā)生折射后被暫時(shí)集光，然后作為擴(kuò)散光而以相對(duì)于光軸大致15°至55°的范圍朝車(chē)輛左側(cè)出射。此時(shí)，所照射的光在凸型反 射面42g被反射時(shí)先被暫時(shí)集光后再在開(kāi)口邊緣部外面43a發(fā)生折射，故能夠使被暫時(shí)集光了的光的集光點(diǎn)位于比相鄰的左側(cè)的內(nèi)透鏡37的開(kāi)口邊緣部更靠前方的位置，由于所照射的光從該集光點(diǎn)起擴(kuò)散，故能防止在左側(cè)的內(nèi)透鏡37的開(kāi)口邊緣部發(fā)生干擾而成為光照射的障礙的情況。此外，在左側(cè)的內(nèi)透鏡37的左右各周邊部位所構(gòu)成的側(cè)方照射區(qū)域A3L1、A3L2，從內(nèi)透鏡37的導(dǎo)光凹部40的傾斜部40b導(dǎo)入內(nèi)透鏡37的光因該側(cè)方照射區(qū)域A3L1、A3L2的外周面42a的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀而被反射成沿光軸Ox的平行光地在內(nèi)透鏡37內(nèi)導(dǎo)光。在被構(gòu)成為第I側(cè)方照射區(qū)域A3L1的左周邊部位，在外周面42a反射后的光在凸型反射面42h處被以相對(duì)于光軸Ox大致45°至90°的范圍朝右側(cè)反射。該反射后的光被暫時(shí)集光，但之后作為擴(kuò)散光而向車(chē)輛的右方向出射。在被構(gòu)成為第2側(cè)方照射區(qū)域A3L2的右周邊部位，在外周面42a反射后的光被凸型反射面42g反射，在開(kāi)口邊緣部外面43a折射而被暫時(shí)集光后、作為擴(kuò)散光以相對(duì)于光軸Ox大致15°至55°的范圍朝車(chē)輛右側(cè)出射。此時(shí)，所照射的光也在凸型反射面42g發(fā)生反射而被集光后，在開(kāi)口邊緣部外面43a發(fā)生折射，故能夠使被暫時(shí)集光了的光的集光點(diǎn)位于比相鄰的右側(cè)的內(nèi)透鏡36的開(kāi)口邊緣部更靠前方的位置，所照射的光從該集光點(diǎn)起擴(kuò)散，故能防止在右側(cè)的內(nèi)透鏡36的開(kāi)口邊緣部發(fā)生干擾而成為光照射的障礙的情況。為使車(chē)輛用燈具30作為尾燈來(lái)發(fā)揮功能而使各LED33以低發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光時(shí)，通過(guò)從中心前方照射區(qū)域Ao、中間帶前方照射區(qū)域Al、以及周邊前方照射區(qū)域A2出射的光來(lái)進(jìn)行向車(chē)輛后方的配光。另外，通過(guò)從由內(nèi)透鏡36、37的左右周邊部位構(gòu)成的第I側(cè)方照射區(qū)域A3R1、A3L1出射的光來(lái)進(jìn)行向車(chē)輛右方向至大致90°范圍的配光，通過(guò)從第2側(cè)方照射區(qū)域A3R2、A3L2出射的光來(lái)進(jìn)行向車(chē)輛左方向至大致55°范圍的配光。由此，能夠滿足尾燈所要求的配光。此外，在為使車(chē)輛用燈具30作為剎車(chē)燈發(fā)揮功能而使各LED33以高發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光時(shí)，通過(guò)從中心前方照射區(qū)域Ao、中間帶前方照射區(qū)域Al、以及周邊前方照射區(qū)域A2出射的光來(lái)進(jìn)行向車(chē)輛后方的配光。此時(shí)，通過(guò)從由內(nèi)透鏡36、37的左右周邊部位構(gòu)成的第I和第2側(cè)方照射區(qū)域A3R1、A3R2、A3L1、A3L2出射的光來(lái)進(jìn)行向車(chē)輛右方向至大致90°范圍、以及向左方向至大致55°范圍的配光，這是一樣的。由此，能夠滿足尾燈所要求的配光。以上說(shuō)明了車(chē)輛右側(cè)的尾燈兼剎車(chē)燈，車(chē)輛左側(cè)的尾燈兼剎車(chē)燈左右對(duì)稱地形成內(nèi)透鏡的形狀，由此，能進(jìn)行向車(chē)輛左方向至大致90°范圍、以及向右方向至大致55°范圍的配光。圖15是內(nèi)透鏡的導(dǎo)光凹部的放大圖。上述車(chē)輛用燈具30所使用的內(nèi)透鏡36、37作為對(duì)從導(dǎo)光凹部40的平面部40a和傾斜部40b入射的光進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光體來(lái)發(fā)揮功能。因此，通過(guò)在作為內(nèi)透鏡36、37的入射面的平面部40a和傾斜部40b形成圖2的(a)和(b)所說(shuō)明的那樣的細(xì)微凹凸構(gòu)造，能夠增加從車(chē)輛用燈具30照射的光量，能提高光利用效率。在通過(guò)注塑成型來(lái)形成內(nèi)透鏡36、37的情況下，要形成于平面部40a和傾斜部40b的細(xì)微凹凸構(gòu)造可以通過(guò)使用表面形成有納米級(jí)的細(xì)微凹凸構(gòu)造的模具來(lái)形成。在以注塑成型來(lái)形成內(nèi)透鏡36、37時(shí)，對(duì)于導(dǎo)光凹部40的形成，使用圖15所示那樣的入子(模具) 50。在此情況下，在與平面部40a對(duì)應(yīng)的入子50的平面部50a和與傾斜部40b對(duì)應(yīng)的入子50的傾斜部50b處形成納米級(jí)的細(xì)微凹凸構(gòu)造。簡(jiǎn)單說(shuō)明對(duì)入子50形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的工法，首先，通過(guò)對(duì)入子50濺射金屬納米粒子，來(lái)在入子50的平面部50a和傾斜部50b成膜金屬納米粒子。然后，以金屬納米粒子為掩模進(jìn)行蝕刻。濺射和蝕刻的方向可以是相對(duì)于平面部50a垂直的方向。通過(guò)該蝕刻，在入子50的平面部50a和傾斜部50b形成細(xì)微凹凸構(gòu)造。圖16表示形成于內(nèi)透鏡的導(dǎo)光凹部的細(xì)微凹凸構(gòu)造的原子力顯微鏡(AFM)像。圖16是傾斜部40b的AFM像。圖17表示本發(fā)明第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的平面部的反射率特性。在此，針對(duì)圖15所示的平面部40a的測(cè)定點(diǎn)A，使用分光測(cè)定器測(cè)定了反射率。在圖17中，縱軸是反射率(%)，橫軸是波長(zhǎng)(nm)。圖17中除本第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的平面部的反射率特性外，還作為比較例而圖示了未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的平面部的反射率特性(標(biāo)號(hào)Ref)。如圖17所示，在未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的內(nèi)透鏡中，在380nm 780nm的可視光波長(zhǎng)全范圍內(nèi)反射率為約4%。另一方面，在本第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的情況下，可視光波長(zhǎng)全范圍內(nèi)反射率在2%以下。由此可知，通過(guò)在內(nèi)透鏡的入射面的平面部形成細(xì)微凹凸構(gòu)造，能降低反射率。圖18表示本發(fā)明第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的傾斜部的反射率特性。在此，針對(duì)圖15所示的傾斜部40b的測(cè)定點(diǎn)B，使用分光測(cè)定器測(cè)定了反射率。在圖18中，縱軸是反射率(%)，橫軸是波長(zhǎng)(nm)。圖18中除本第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的傾斜部的反射率特性外，還作為比較例而圖示了未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的傾斜部的反射率特性(標(biāo)號(hào)Ref)。如圖18所示，在未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的內(nèi)透鏡中，在380nm 780nm的可視光波長(zhǎng)全范圍內(nèi)反射率為約4%。而在本第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的情況下，在可視光波長(zhǎng)全范圍內(nèi)反射率在2%以下。由此可知，通過(guò)在內(nèi)透鏡的入射面的傾斜部形成細(xì)微凹凸構(gòu)造，能夠降低反射率。圖19表示本發(fā)明第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的配光特性。圖19中表示了照射到內(nèi)透鏡的前方V IOm位置處所配置的假想鉛直屏幕上的光的發(fā)光強(qiáng)度。在圖19中，橫軸表示假想鉛直屏幕上的鉛直方向位置(度)，縱軸表示照射光的發(fā)光強(qiáng)度(Cd)。在圖19的橫軸上，O度表示內(nèi)透鏡的光軸Ox與假想鉛直屏幕相交的位置。圖19中除本第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡的配光特性外，還作為比較例而圖示有未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的內(nèi)透鏡的配光特性(標(biāo)號(hào)Ref)。如圖19所示，通過(guò)使用本第3實(shí)施例的內(nèi)透鏡，與未形成細(xì)微凹凸構(gòu)造的內(nèi)透鏡相比，整體上發(fā)光強(qiáng)度増加了。特別是在一 10度 + 10度的光軸Ox附近，可知發(fā)光強(qiáng)度提聞了。在上述實(shí)施例中，在導(dǎo)光凹部40的平面部40a和傾斜部40b兩者上都形成了細(xì)微凹凸構(gòu)造，但在平面部40a和傾斜部40b的一者上形成細(xì)微凹凸構(gòu)造時(shí)也能提高內(nèi)透鏡的光利用效率。以上基于實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明。這些實(shí)施方式僅是例示，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)理 解其各構(gòu)成要素和各處理過(guò)程的組合可以有各種各樣的變形，并且這樣的變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如在上述實(shí)施方式中，作為光源例示了 LED，但光源并不限于LED。此外，在上述實(shí)施方式中，在導(dǎo)光體的背面形成了用于使光擴(kuò)散的階梯，但導(dǎo)光體的光擴(kuò)散構(gòu)造不限于此。此外，在上述實(shí)施方式中將本發(fā)明適用于日間行車(chē)燈，但不限于此，例如還可以適用于示廓燈、尾燈?！矘?biāo)號(hào)說(shuō)明〕10,30車(chē)輛用燈具，12罩，14、31燈體，16燈室，18發(fā)光單元，20導(dǎo)光體，20a入射面，20b前面，20c背面，20d階梯，22、33LED，24基板，26細(xì)微凹凸構(gòu)造，32外透鏡，35、36內(nèi)透鏡，39復(fù)合內(nèi)透鏡，40導(dǎo)光凹部，40a平面部，40b傾斜部，50入子。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛用燈具，其特征在于，包括 用于裝配光源的光源裝配部，和 具有入射來(lái)自上述光源的光的入射面的導(dǎo)光體； 其中，在上述入射面上形成有細(xì)微凹凸構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求I所述的車(chē)輛用燈具，其特征在于， 上述細(xì)微凹凸構(gòu)造包含以可視光波長(zhǎng)以下的節(jié)距形成的凹部或凸部。
3.如權(quán)利要求I所述的車(chē)輛用燈具，其特征在于， 上述細(xì)微凹凸構(gòu)造是節(jié)距為IOnm至IOOOnm的凹部或凸部。
4.如權(quán)利要求I至3的任一項(xiàng)所述的車(chē)輛用燈具，其特征在于， 上述細(xì)微凹凸構(gòu)造包含縱橫比在I以上的凹部或凸部。
5.如權(quán)利要求I至4的任一項(xiàng)所述的車(chē)輛用燈具，其特征在于， 上述入射面包括平面部和傾斜部，在上述平面部和/或上述傾斜部形成有細(xì)微凹凸構(gòu)造。
全文摘要
一種車(chē)輛用燈具，在使用了導(dǎo)光體的車(chē)輛用燈具中，提高光利用效率。車(chē)輛用燈具(10)在由罩(12)和燈體(14)構(gòu)成的燈室(16)內(nèi)設(shè)有LED(22)、具有入射來(lái)自LED(22)的光的入射面(20a)的導(dǎo)光體(20)。入射面(20a)上形成有細(xì)微凹凸構(gòu)造。該細(xì)微凹凸構(gòu)造包含以可視光波長(zhǎng)以下的節(jié)距形成的凹部或凸部。此外，該細(xì)微凹凸構(gòu)造包含縱橫比在1以上的凹部或凸部。
文檔編號(hào)F21V8/00GK102818203SQ201210186019
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者表征史, 小菅守, 府川紀(jì)子, 齊藤裕二, 加藤裕久, 清水武洋, 相馬紀(jì)人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小糸制作所, 伊藤光學(xué)工業(yè)株式會(huì)社